问题 填空题

炼锌厂产生的工业废渣——锌渣(除了含Zn外,还含有Fe、Al、Cd和SiO2等杂质),利用锌渣制取并回收ZnSO4·7H2O和金属镉(Cd)是一个有益的尝试,其流程如下:

已知:Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+以氢氧化物完全沉淀时的pH分别为:3.2,4.7,6.5,9.4,9.7。试回答下列问题:

(1)浸出时用到的试剂X为            , 写出溶解过程中加快浸出速率和提高浸出率的两点措施:_______________________________,______________________________。

(2)写出加入Ca(ClO)2反应的离子方程式                                    

(3)调节pH过程可以选用          (填“ZnO”或“NaOH”);本流程的pH调节一般调至5,其目的是                                                         。

(4)写出过滤后加入过量的锌粉反应的离子方程式                          

(5)在蒸发浓缩操作时,要采取实验措施是:                              

答案

(1)H2SO4溶液   适当升温、充分搅拌、延长溶解时间等(其它答案合理也给分)

(2)2H++ClO+2Fe2+ =Cl+2Fe3++H2O(配平错扣1分)

(3)ZnO ,除去Fe3+和Al3+,防止Zn2+沉淀析出

(4)Zn+Cd2+=Zn2++Cd      (5)保持一定的酸度(其它表达合理也给分)  

题目分析:(1)本题是制备硫酸锌晶体的的工艺流程,锌渣中含有难溶的二氧化硅杂质,选用酸溶除去二氧化硅,考虑尽量少引入杂质,应选含有硫酸根离子的硫酸溶液进行溶解。若要加快浸出速率和提高浸出率,可以适当升高温度或搅拌溶液或适当延长时间等。

(2)用硫酸浸出的滤液中含有少量Fe3+、Al3+、Zn2+、Cd2+、Fe2+ 等离子,考虑这些离子分别沉淀的pH值,应该把Fe2+ 氧化为Fe3+ 在沉淀除去,所以加入氧化剂Ca(ClO)2 发生的反应方式为:2H++ClO+2Fe2+ =Cl+2Fe3++H2O。

(3)由于整个流程制备的是硫酸锌晶体,所以在调节pH时要注意不能引入杂质,所以应该选用ZnO调节,而调节pH值到5左右目的是使容易沉淀的Fe3+、Al3+ 先沉淀除去,防止pH过高把生成的Al(OH)3溶解、把Zn2+ 沉淀。

(4)在上步调节完pH后,溶液中还存在杂质离子Cd2+ ,由于Cd2+ 沉淀的pH值与Zn2+ 沉淀的pH值相近,所以不能用沉淀法除去,所以要加入单质Zn把Cd置换出来,因此发生的离子方程式为:Zn+Cd2+=Zn2++Cd。

(5)硫酸锌在蒸发浓缩时容易发生水解,所以为了减少水解产生杂质,应该保持溶液一定的酸度。

单项选择题 A2型题
单项选择题